近日,在網絡上出現了可能是我國最新中遠程空空導彈的圖片,它可能是我國空軍新一代超視距空戰(zhàn)武器,從相關情況來看,這種導彈可能采用雙脈沖固體火箭發(fā)動機。
從目前來看美國、俄羅斯及我國都在下一代超視距空空導彈的動力系統(tǒng)上采用了雙脈沖固體火箭發(fā)動機,顯現這種導彈是近期超視距空空導彈發(fā)展的一個趨勢。
我們知道固體火箭發(fā)動機具有結構簡單,推進劑密度大,推進劑可以儲存在燃燒到中常備待用和操縱方便可靠等優(yōu)點,是各種戰(zhàn)術導彈的主要動力系統(tǒng),但是傳統(tǒng)固體火箭發(fā)動機的缺點就是燃料難以控制,工作時間短且推力不容易控制,尤其對于中遠程導彈來說,在彈道末段基本上依靠慣性飛行,機動能力較差,后來出現了雙推力火箭發(fā)動機,就是先用一個較大的推力讓導彈加速,然后再用一個較小的推力來維持導彈的速度,從而改善導彈的發(fā)射包線,不過它也沒有從根本上解決問題,現代主動雷達制導空空導彈雖然射程號稱可以達到100公里,如AIM-120,但是實戰(zhàn)的發(fā)射距離一般很少超過50公里。
傳統(tǒng)固體火箭發(fā)動機工作時間短,能量分配不合理,限制了導彈的射程 針對固體火箭發(fā)動機這個缺點,上世紀90年代中遠程空空導彈掀起一般沖壓發(fā)動機的熱潮,沖壓發(fā)動機與固體火箭發(fā)動機相比,屬于吸氣式發(fā)動機,氧氣直接從空氣中提取,不需要攜帶氧化劑,這樣相同的條件下,沖壓發(fā)動機導彈的體積和重量比固體火箭發(fā)動機要低,另外它的工作時間比后者也要長,能量在整個彈道期間分配更加合理,相應的機動性能也更好,尤其是彈道末段的機動性能要優(yōu)于傳統(tǒng)固體火箭發(fā)動機,我們熟悉的沖壓發(fā)動機導彈就是歐洲的流星。
不過固體沖壓發(fā)動機導彈的缺點也非常明顯,一個是它需要進氣道,加上導彈的飛行速較高,這樣進氣道及彈身一體化設計就成為研制工作的一個難點,尤其是如何保證導彈在大攻角的條件下仍舊保持順暢的進氣,以讓發(fā)動機能夠穩(wěn)定的工作,所以導彈的氣動、飛控等方面的設計難度都要大于固體火箭發(fā)動機導彈,另外由于進氣道的存在,增加導彈的橫向尺寸,這樣不利于導彈降低導彈的體積,從而影響導彈在機身彈艙之中的配置,而第四代戰(zhàn)斗機普遍采用了機身彈艙以降低RCS,所以如果采用沖壓發(fā)動機導彈,導彈的配備數量可能會減少。
春節(jié)來臨,中國軍迷們用他們的方式拜年。近日有網友放出了數張國產2013及2015號殲20戰(zhàn)機試飛的高清美圖,祝賀新年。圖中殲20機身彈倉的蒙皮凹線清晰可見?! ∵@樣美國在研制新一代中遠程主動雷達制導空空導彈的時候,就采用了雙脈沖固體火箭發(fā)動機。它與傳統(tǒng)固體火箭發(fā)動機相比,將固體火箭燃料分為兩段,中間有脈沖隔離位置隔離,這樣發(fā)動機就分為兩個燃燒室,第一段用于將導彈發(fā)射、加速,燃料消耗完畢之后,導彈進行慣性滑行階段,到達一定的時間之后,第二段燃料開始工作,導彈重新加速,攻擊目標。
從這里我們可以看出,雙脈沖固體火箭發(fā)動機最大的特點就是發(fā)動機在彈道的中末段可以繼續(xù)工作,從而讓導彈仍舊能夠保持一定的速度,從而具備足夠的能量,提高導彈的機動性能,與傳統(tǒng)固體火箭發(fā)動機相比,它的優(yōu)點體現在,發(fā)動機多次點火,多次工作,能量的分配更加合理,而不象后者只在彈道初期工作,這樣固然可以將導彈的速度迅速加速到最高,但是速度越快,阻力越大,相應的能量消耗也更快,也就是說雙脈沖固體火箭發(fā)動機通降低最低速度的方式,獲得了更加合理的平均速度和末段速度,因此擴大了導彈的發(fā)射包線。另外導彈的末段速度增加,彈體對于升力的貢獻加大,彈翼的尺寸和翼展相應的就可以減少,從而讓導彈更加緊湊,更有利于在狹窄的空間之中配置,因此特別適合第四代隱身戰(zhàn)斗機,從這個角度來講,我國、美國、俄羅斯都在下一代中遠程主動雷達制導空空導彈采用雙脈沖固體火箭發(fā)動機應該并不是巧合。
AIM-120D據說采用了雙脈沖固體火箭發(fā)動機,提高了射程,彈體仍舊十分緊湊,可以方便的塞入F-22的彈艙 我國在上世紀90年代研制成功PL-12主動雷達制導空空導彈就開始著手研制它的改進型,最初的設想也是沖壓發(fā)動機,也就是珠海航展曾經出現的PL-12D,有消息說我國已經在本世紀初研制成功雙脈沖固體火箭發(fā)動機,這個技術肯定也會在空空導彈進行應用,從相關資料來看,我國空軍選擇的可能應該是雙脈沖固體火箭發(fā)動機方案,顯然這種導彈比沖壓發(fā)動機導彈更加適合殲-20的機身彈艙。
對于我國空軍來說,隨著機載有源相控雷達的裝備,再加上采用雙脈沖固體火箭發(fā)動機的主動雷達制導中遠程空空導彈,顯然就會讓我國空軍的超視距空戰(zhàn)能力向前有一個大的躍升。足夠未來一段時期內可能出現的威脅。